KR20140108410A - Method for predicting molten steel temperature of continuous casting - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속주조공정의 용강 온도 예측 방법에 관한 것으로서, 연속주조공정에서 용강을 저장하여 이송하는 래들 내부에 주입된 용강의 탕면 복사열 손실량을 아래 수식 1을 통해 산출하는 단계와, 상기 래들의 벽면에서 발생되는 대류열 손실량을 아래 수식 2를 통해 산출하는 단계와, 상기 래들에서 턴디쉬로 주입되는 용강의 주입량을 아래 수식 3을 통해 산출하는 단계와, 상기 아래 수식 1, 수식 2 및 수식 3을 관계식에 대입하여 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 산출하는 단계와, 상기 산출된 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 통해 상기 래들에서 토출되는 용강의 온도를 예측하여 상기 용강의 온도를 조절하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for predicting molten steel temperature in a continuous casting process, comprising the steps of: calculating a radiant heat loss amount of a molten steel injected into a ladle for storing and transporting molten steel in a continuous casting process, using Equation 1 below; Calculating the amount of convection heat loss generated in the tundish through the following equation (2), calculating the injection amount of molten steel injected into the tundish in the ladle through the following equation (3), and calculating the following equations (1), Calculating the amount of change in thermal energy of the molten steel in the ladle by substituting the molten steel into the relational expression and adjusting the temperature of the molten steel by predicting the temperature of the molten steel discharged from the ladle through the calculated amount of change in the thermal energy of the molten steel in the ladle do.
Description
본 발명은 연속주조공정의 용강 온도 예측 방법에 관한 것으로서, 관계식을 통해 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 산출하여 이를 통해 미리 래들의 용강 주입량 및 시간에 따라 턴디쉬로 주입되는 용강의 온도를 실시간으로 예측하는 연속주조공정의 용강 온도 예측 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of predicting a molten steel temperature in a continuous casting process, wherein a change in thermal energy of the molten steel in the ladle is calculated through a relational expression, and the temperature of the molten steel injected into the tundish according to the molten steel injection amount and time And more particularly, to a method for predicting molten steel temperature in a continuous casting process.
연속주조기는 용강을 저장하는 래들과, 턴디쉬 및 상기 턴디쉬에서 출강되는 용강을 최초 냉각시켜 소정의 형상을 가지는 연주주편으로 형성하는 연주용 몰드와, 상기 몰드에 연결되어 몰드에서 형성된 연주주편을 이동시키는 다수의 핀치롤 등을 포함한다. 래들과 턴디쉬에서 출강된 용강은 몰드에서 소정의 폭과 두께 및 형상을 가지는 연주주편으로 형성되어 핀치롤을 통해 이송되고, 핀치롤을 통해 이송된 연주주편은 절단기에 의해 절단되어 소정 형상을 갖는 슬라브(Slab) 또는 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등의 주편으로 제조된다. 슬라브와 같은 주편은 압연 공정을 거쳐 최종 제품인 열연코일로 제조된다.The continuous casting machine includes a ladle for storing molten steel, a casting mold for forming a tundish and a molten steel that is guided in the tundish first to form a cast slab having a predetermined shape, and a casting member connected to the mold, A plurality of pinch rolls and the like. The molten steel introduced from the ladle and the tundish is formed into a cast slab having a predetermined width, thickness and shape in the mold and is transported through the pinch roll. The slab transported through the pinch roll is cut by a cutter to have a predetermined shape Slabs, blooms, billets, and the like. The slabs, such as slabs, are rolled and then produced as hot rolled coils.
관련된 선행기술로는 한국특허공개 제2006-74643호(공개일; 2006.07.03, 명칭; 쌍롤식 박판주조공정의 용강온도 유지방법)가 있다.
Related Prior Art Korean Patent Laid-Open Publication No. 2006-74643 (publication date: 2006.07.03, name: a method for maintaining the molten steel temperature in the twin roll thin plate casting process) is available.
본 발명은 관계식을 통해 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 산출하여 이를 통해 미리 래들의 용강 주입량 및 시간에 따라 턴디쉬로 주입되는 용강의 온도를 실시간으로 예측하여 조업사고를 예방함과 동시에 용강의 온도를 관리할 수 있는 연속주조공정의 용강 온도 예측 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention calculates the amount of change in the thermal energy of the molten steel in the ladle through the relational expression, and predicts the temperature of the molten steel injected into the tundish according to the amount and time of the molten steel introduced in advance in real time to prevent accident, The present invention provides a method of predicting molten steel temperature in a continuous casting process.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 연속주조공정의 용강 온도 예측 방법은, 연속주조공정에서 용강을 저장하여 이송하는 래들 내부에 주입된 용강의 탕면 복사열 손실량을 아래 수식 1을 통해 산출하는 단계와, 상기 래들의 벽면에서 발생되는 대류열 손실량을 아래 수식 2를 통해 산출하는 단계와, 상기 래들에서 턴디쉬로 주입되는 용강의 주입량을 아래 수식 3을 통해 산출하는 단계와, 상기 아래 수식 1, 수식 2 및 수식 3을 관계식에 대입하여 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 산출하는 단계와, 상기 산출된 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 통해 상기 래들에서 토출되는 용강의 온도를 예측하여 상기 용강의 온도를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for predicting molten steel temperature in a continuous casting process, the method comprising the steps of: calculating an amount of radiant heat loss of a molten steel injected into a ladle storing molten steel in a continuous casting process, Calculating the amount of convective heat loss generated at the wall surface of the ladle through Equation (2), calculating an injection amount of molten steel injected into the tundish in the ladle through Equation (3) Calculating the amount of change in thermal energy of the molten steel in the ladle by substituting the molten steel in the ladle into the relational expression, .
상기 관계식은 The relational expression
일 수 있다.Lt; / RTI >
상기 래들에서 토출되는 용강량은 80 ~ 120ton이고, 토출량은 1 ~ 1.6ton/min 일 수 있다.The amount of molten steel discharged from the ladle may be 80 to 120 tons, and the discharge amount may be 1 to 1.6ton / min.
상기 용강의 온도를 조절하는 단계에서는 상기 래들에서 상기 턴디쉬로 주입되는 용강의 양을 조절하여 상기 턴디쉬에 주입되는 용강의 온도를 조절할 수 있다.
In the step of controlling the temperature of the molten steel, the temperature of the molten steel injected into the tundish can be controlled by controlling the amount of molten steel injected into the tundish from the ladle.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 관계식을 통해 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 산출하여 이를 통해 미리 래들의 용강 주입량 및 시간에 따라 턴디쉬로 주입되는 용강의 온도를 실시간으로 예측하여 조업사고를 예방함과 동시에 용강의 온도를 관리할 수 있는 이점이 있다.
As described above, in the present invention, the amount of change in thermal energy of the molten steel in the ladle is calculated through the relational expression, and the temperature of the molten steel injected into the tundish according to the amount and time of the molten steel is predicted in real time, And the temperature of molten steel can be controlled at the same time.
도 1은 본 발명과 관련된 전로의 2중 탈린 제어 공정을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연속주조공정의 용강 온도 예측 방법을 나타낸 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart illustrating a double talline control process for a converter associated with the present invention. FIG.
2 is a flowchart illustrating a method of predicting molten steel temperature in a continuous casting process according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols whenever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 연속주조기를 보인 측면도이다.1 is a side view showing a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention.
연속주조(continuous casting)는 용융금속을 바닥이 없는 몰드(Mold)에서 응고시키면서 연속적으로 주편 또는 강괴(steel ingot)를 뽑아내는 주조법이다. 연속주조는 정사각형, 직사각형, 원형 등 단순한 단면형의 긴 제품과 주로 압연용 소재인 슬라브, 블룸 및 빌릿을 제조하는 데 이용된다. 또한, 연속주조기의 형태는 수직형과 수직만곡형 등으로 분류된다. 도 1에서는 수직만곡형을 예시하고 있다.Continuous casting is a casting process in which a molten metal is continuously cast into a bottomless mold while continuously drawing a steel ingot or steel ingot. Continuous casting is used to manufacture slabs, blooms and billets, which are mainly rolled materials, and long products of simple cross-section such as square, rectangle, and circle. The shape of the continuous casting machine is classified into a vertical type and a vertical bending type. In Fig. 1, a vertical bending type is illustrated.
도 1을 참조하면, 연속주조기는 래들(10)과 턴디쉬(20), 몰드(30), 2차냉각대(60 및 65), 핀치롤(70), 그리고 절단기(90)를 포함할 수 있다.1, the continuous casting machine may include a
턴디쉬(Tundish, 20)는 래들(Ladle, 10)로부터 용융금속을 받아 몰드(Mold, 30)로 용융금속을 공급하는 용기이다. 래들(10)은 한 쌍으로 구비되어, 교대로 용강을 턴디쉬(20)에 공급하게 된다. 턴디쉬(20)에서는 몰드(30)로 흘러드는 용융금속의 공급 속도조절, 각 몰드(30)로 용융금속 분배, 용융금속의 저장, 슬래그 및 비금속 개재물(介在物)의 분리 등이 이루어진다. A tundish 20 is a container for receiving molten metal from a
몰드(30)는 통상적으로 수냉식 구리제이며, 수강된 용강이 1차 냉각되게 한다. 몰드(30)는 구조적으로 마주보는 한 쌍의 면들이 개구된 형태로서 용강이 수용되는 중공부를 형성한다. 슬라브를 제조하는 경우에, 몰드(30)는 한 쌍의 장벽과, 장벽들을 연결하는 한 쌍의 단벽을 포함한다. 여기서, 단벽은 장벽보다 작은 넓이를 가지게 된다. 몰드(30)의 벽들, 주로는 단벽들은 서로에 대하여 멀어지거나 가까워지도록 회전되어 일정 수준의 테이퍼(Taper)를 가질 수 있다. 이러한 테이퍼는 몰드(30) 내에서 용강(M)의 응고로 인한 수축을 보상하기 위해 설정한다. 용강(M)의 응고 정도는 강종에 따른 탄소 함량, 파우더의 종류(강냉형 Vs 완냉형), 주조 속도 등에 의해 달라지게 된다. Mold 30 is typically made of water-cooled copper and allows the molten steel taken to be first cooled. The
몰드(30)는 몰드(30)에서 뽑아낸 연주주편이 모양을 유지하고, 아직 응고가 덜 된 용융금속이 유출되지 않게 강한 응고각(凝固殼) 또는 응고쉘(Solidified Shell, 81)이 형성되도록 하는 역할을 한다. 수냉 구조에는 구리관을 이용하는 방식, 구리블록에 수냉홈을 뚫는 방식, 수냉홈이 있는 구리관을 조립하는 방식 등이 있다. The
몰드(30)는 용강이 몰드의 벽면에 붙는 것을 방지하기 위하여 오실레이터(40)에 의해 오실레이션(oscillation, 왕복운동)된다. 오실레이션시 몰드(30)와 응고쉘(81)과의 마찰을 줄이고 타는 것을 방지하기 위해 윤활제가 이용된다. 윤활제로는 뿜어 칠하는 평지 기름과 몰드(30) 내의 용융금속 표면에 첨가되는 파우더(Powder)가 있다. 파우더는 몰드(30) 내의 용융금속에 첨가되어 슬래그가 되며, 몰드(30)와 응고쉘(81)의 윤활뿐만 아니라 몰드(30) 내 용융금속의 산화질화 방지와 보온, 용융금속의 표면에 떠오른 비금속 개재물의 흡수의 기능도 수행한다. 파우더를 몰드(30)에 투입하기 위하여, 파우더 공급기(50)가 설치된다. 파우더 공급기(50)의 파우더를 배출하는 부분은 몰드(30)의 입구를 지향한다.The
2차 냉각대(60 및 65)는 몰드(30)에서 1차로 냉각된 용강을 추가로 냉각한다. 1차 냉각된 용강은 지지롤(60)에 의해 응고각이 변형되지 않도록 유지되면서, 물을 분사하는 스프레이수단(65)에 의해 직접 냉각된다. 연주주편의 응고는 대부분 상기 2차 냉각에 의해 이루어진다. The secondary cooling bands 60 and 65 further cool the molten steel that has been primarily cooled in the
인발장치(引拔裝置)는 연주주편이 미끄러지지 않게 뽑아내도록 몇 조의 핀치롤(70)들을 이용하는 멀티드라이브방식 등을 채용하고 있다. 핀치롤(70)은 용강의 응고된 선단부를 주조 방향으로 잡아당김으로써, 몰드(30)를 통과한 용강이 주조방향으로 연속적으로 이동할 수 있게 한다. 절단기(90)는 연속적으로 생산되는 연주주편을 일정한 크기로 절단하도록 형성된다. 절단기(90)로는 가스토치나 유압전단기(油壓剪斷機) 등이 채용될 수 있다.The pulling device employs a multi-drive type or the like in which a plurality of pinch rolls (70) are used so as to pull out the casting slides without slipping. The
한편, 연주공정 중 용강의 온도는 일정 범위 내로 유지되는 것이 중요하다. 특히, 개재물의 부상분리 뿐만 아니라 래들 교환 시 몰드로 일정량의 용강을 일정 온도로 주입시키기 위한 턴디쉬의 용강 온도가 매우 중요하다. 왜냐하면, 턴디쉬 내 용강의 온도가 용강 응고온도 보다 낮게 될 경우 턴디쉬 또는 몰드 내의 용강이 과냉(freezing)되어 조업사고 및 주편 불량을 발생시킬 수 있기 때문이다. 또한, 턴디쉬 내의 과도하게 높은 온도의 용강이 몰드로 주입되는 경우 몰드에서 용강의 응고가 지연되어 철정압에 의한 주편터짐을 발생시켜 조업사고 및 주편 불량을 발생시킬 수 있기 때문이다. On the other hand, it is important that the temperature of molten steel is maintained within a certain range during the performance process. Particularly, the temperature of the molten steel of the tundish for injecting a certain amount of molten steel at a predetermined temperature into the mold during the ladle exchange is very important as well as the floating separation of the inclusions. This is because, if the temperature of the molten steel in the tundish becomes lower than the molten steel solidification temperature, the molten steel in the tundish or the mold may be freezing, resulting in an accident of operation and a casting failure. In addition, when excessive molten steel in the tundish is injected into the mold, the solidification of the molten steel in the mold is delayed, resulting in breakage of the cast steel due to the iron static pressure, which can result in operating accidents and casting defects.
이러한 턴디쉬 내 용강 온도는 도 2와 같이, 래들에서 출탕되어 공급되는 용강의 온도에 직접적인 영향을 받게 된다. 이때, 턴디쉬에는 한쌍의 래들이 교대로 용강을 공급한다. 즉, 순서에 따라 1차 래들의 주조 완료 시점에 이어 2차 래들이 개공되어 턴디쉬에 용강을 공급하는 것이다.The molten steel temperature in the tundish is directly influenced by the temperature of the molten steel supplied and supplied from the ladle as shown in FIG. At this time, a pair of ladle alternately supplies molten steel to the tundish. That is, the second ladle is opened after the completion of casting of the first ladle in order to supply molten steel to the tundish.
이러한 과정 중 2차 래들에서 턴디쉬로 용강이 주입될 때 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 산출하여 이를 통해 용강의 온도를 제어하는 방법은 다음과 같다.In this process, when the molten steel is injected into the tundish from the second ladle, the amount of change in the thermal energy of the molten steel in the ladle is calculated and the temperature of the molten steel is controlled through the following method.
도 2는 본 발명에 의한 연속주조공정의 용강 온도 예측 방법을 나타낸 순서도로서, 래들 내부에 주입된 용강의 탕면 복사열 손실량을 산출하는 단계와, 래들의 벽면에서 발생되는 대류열 손실량을 산출하는 단계와, 관계식에 대입하여 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 산출하는 단계와, 래들에서 토출되는 용강의 온도를 예측하여 상기 용강의 온도를 조절하는 단계를 포함한다.FIG. 2 is a flowchart showing a molten steel temperature predicting method in a continuous casting process according to the present invention, which includes calculating a radiant heat loss amount of the molten steel injected into a ladle, calculating a convection heat loss amount generated in the ladle wall, , Calculating the amount of change in thermal energy of the molten steel in the ladle by substituting it into the relational expression, and adjusting the temperature of the molten steel by predicting the temperature of the molten steel discharged from the ladle.
상기 래들 내부에 주입된 용강의 탕면 복사열 손실량을 산출하는 단계는 아래 수식 1을 통해 산출하게 된다(S10).The step of calculating the radiant heat loss amount of the molten steel injected into the ladle is calculated through Equation (1).
이때 상기 수식 1은 In this case,
여기서, T는 용강 온도이고, T∞는 대기온도이며, A는 탕면 넓이이고, α는 복사 열 손실량 상수이다.Where T is the molten steel temperature, T∞ is the atmospheric temperature, A is the bath surface area, and α is the radiant heat loss constant.
상기 용강의 탕면 복사열 손실량이란, 래들에 용강이 주입된뒤 래글의 개구된 상측면을 통해 용강의 열이 방출되어 용강의 열이 손실되는 것을 말한다.The amount of radiant heat loss of the molten steel means that heat of the molten steel is released through the opened upper side of the ragle after the molten steel is injected into the ladle, thereby the heat of the molten steel is lost.
이렇게 상기 수식 1을 통해 용강의 탕면 복사열 손실량을 계산한뒤 래들에서 용강이 배출될때 래들의 벽면에서 발생되는 대류열 손실량을 아래 수식 2를 통해 산출하게 된다(S20). The amount of radiant heat loss on the surface of the molten steel is calculated through Equation (1), and the amount of convective heat loss generated on the wall of the ladle when the molten steel is discharged from the ladle is calculated through Equation (2).
이때, 상기 래들의 벽면에서 발생되는 대류열 손실량은 래들에서 용강이 턴디쉬로 토출될 때 감소되는 용강으로 인해 래들의 벽면에서 외부와 래들 상측으로 배출되는 대류열로 인한 용강의 열 손실율을 말한다.The amount of convective heat loss generated at the wall of the ladle refers to the heat loss rate of the molten steel due to the convection heat discharged from the ladle wall to the outside and the ladle upward due to the molten steel reduced when the molten steel is discharged from the ladle.
상기 수식 2는 Equation (2)
이때, β는 벽면 대류 열 손실량 상수이며, qwall는 단위면적당 대류 열전달량이고, Bwall은 용강 접촉 벽면 넓이이다.Where β is the wall convection heat loss constant, q wall is the convective heat transfer per unit area, and B wall is the wall width of the molten steel contact wall.
이렇게 상기 수식 2를 통해 래들의 벽면에서 발생되는 대류열 손실량을 산출한뒤, 래들에서 용강이 점차 배출되어 턴디쉬로 주입되는 용강의 주입량을 수식 3을 통해 산출한다(30).After calculating the amount of convective heat loss generated on the wall of the ladle through Equation (2), the amount of molten steel injected into the tundish is gradually calculated through Equation 3 (30).
이때, 상기 수식 3은At this time, the equation
여기서, p는 용강밀도이고, CP 는 열용량이며, T는 용강 온도이고, Q는 용강 주입량이며, γ는 턴디쉬 용강 주입량 상수이다.Here, p is a molten steel density, C P is a heat capacity, T is a molten steel temperature, Q is a molten steel injection amount, and? Is a tundish molten steel injection constant.
이렇게 구해진 상기 수식 1 내지 수식 3을 관계식에 대입하여 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 산출하게 된다(S40).The heat energy change amount of the molten steel in the ladle is calculated by substituting the found equations (1) to (3) into the relational expression (S40).
이때 상기 래들 내 용강의 열 에너지 변화량은 래들에서 턴뒤쉬로 용강을 주입하면서 발생되는 온도의 변화로 인한 열에너지의 변화량을 나타낸 것이다.At this time, the amount of change in the thermal energy of the molten steel in the ladle is the amount of change in the heat energy due to the change in the temperature generated when the molten steel is injected into the turn-by-turn ladle.
이러한 래들 내 열 에너지 변화량을 통해 용강의 온도가 급격히 낮아져 용강이 경화되는 현상을 방지하게 되고, 이로 인해 발생될 수 있는 조업사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.The temperature of the molten steel is rapidly lowered through the amount of change in the thermal energy in the ladle, thereby preventing the molten steel from hardening, thereby preventing the accident that may occur.
상기 관계식은 The relational expression
여기서, p는 용강밀도이고, CP 는 열용량이며, T는 용강 온도이고, T∞는 대기온도,이며, qwall는 단위면적당 대류 열전달량이며, A는 탕면 넓이이고, Q는 용강 주입량이며, V는 용강부피이고, Bwall은 용강 접촉 벽면 넓이이며, α는 복사 열 손실량 상수이고, β는 벽면 대류 열 손실량 상수이며, γ는 턴디쉬 용강 주입량 상수이며, Dt는 시간 변화량이고, D는 온도변화량을 말한다.Where P is the molten steel density, C P is the heat capacity, T is the molten steel temperature, T is the atmospheric temperature, q wall is the convective heat transfer amount per unit area, A is the bath surface area, Q is the molten steel injection amount, V is the molten steel volume, B wall is the molten steel contact wall surface area, α is the radiant heat loss constant, β is the wall surface convection heat loss constant, γ is the tundish molten steel injection constant, Dt is the time variation, Change amount.
이처럼 상기 관계식을 통해 산출된 래들 내 용강의 열 에너지 변화량으로 인해 미리 래들의 열 변화상태를 예측하고, 이 예측된 값을 통해 미리 용강의 온도변화에 대응하도록 용강을 회송시켜 조업사고를 방지하게 된다(S50).The heat change state of the ladle is predicted by the amount of change of the thermal energy of the molten steel calculated through the relational expression and the molten steel is returned to correspond to the temperature change of the molten steel in advance through the predicted value to prevent the accident (S50).
상기 래들에서 턴디쉬로 주입되는 용강량은 80 ~ 120ton이고, 용강의 토출량은 1 ~ 1.6ton/min인 것을 전제로 하였을때 상기 관계식을 통해 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 산출할 수 있게 된다.It is possible to calculate the amount of change in thermal energy of the molten steel in the ladle through the relational expression on the premise that the molten steel amount injected into the tundish from the ladle is 80 to 120 tons and the molten steel discharge amount is 1 to 1.6ton / min.
그리고, 상기 래들에서 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 통해 용강의 온도를 조절할 때에는 래들에서 턴디쉬로 주입되는 용강이 양을 조절하여 온도를 조절하게 된다.When adjusting the temperature of the molten steel through the amount of change in the thermal energy of the molten steel in the ladle, the amount of molten steel injected into the tundish from the ladle is controlled to control the amount of molten steel.
상기의 수식 1 내지 3이 대입된 관계식을 통해 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 산출하는 것을 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.The heat energy change amount of the molten steel in the ladle is calculated through the relational expression in which the above equations 1 to 3 are substituted.
먼저, 실시예를 위한 래들의 기본 조건은 다음 표 1과 같다.First, the basic condition of the ladle for the embodiment is shown in Table 1 below.
그리고, 상기 래들에서 턴디쉬로 주입되는 용강량은 80 ~ 120ton이고, 용강의 토출량은 1 ~ 1.6ton/min인 것을 전제로 한다. 또한, 복사 열 손실 상수 1, 벽면 대류 열 손실 상수 1 및 턴디쉬 용강 주입상수 1을 전제로 한다. 그리고, 래들 내의 용강 온도는 균일하다고 가정한다.The amount of molten steel injected into the tundish from the ladle is 80 to 120 tons, and the amount of molten steel discharged is 1 to 1.6ton / min. Also, it is assumed that the radiation heat loss constant is 1, the wall surface convection heat loss constant is 1, and the tundish molten steel injection constant is 1. And, it is assumed that the molten steel temperature in the ladle is uniform.
그리고, 래들 내 용강/내화물 접촉 면적 산출 방법 (원통形 래들의 경우)은 다음과 같다.The calculation method of the molten steel / refractory contact area (in the case of cylindrical ladle) in the ladle is as follows.
- 래들 내용강량(n)= 래들 내용강량(n-1) + 토출량(n-1)Ladle contents (n) = ladle contents (n-1) + discharge amount (n-1)
- 래들 내용걍량(n)= 래들 내 용강 부피(n) * 용강밀도(상수)- Ladle contents Density (n) = Volume of molten steel in ladle (n) * Density of molten steel (constant)
- 래들 내용강부피(n) = 용강바닥 면적(상수) * 높이(n)- Ladle contents Steel volume (n) = Steel area (constant) * Height (n)
- 래들 내 용강/내화물접촉 면적(n)= 래들 바닥 면적(상수) + 용강 접촉 래들 옆 면적(n)- Area of ladle / refractory contact area (n) = Floor area of ladle (constant) + Area of ladle contact ladle side (n)
- 용강 접촉 래들 옆 면적 = 바닥 외경 길이*높이로 이루어진다.- area next to the ladle contact ladle = bottom outside diameter * height.
상기 표 1과 그외의 조건을 관계식에 대입하면, By substituting Table 1 and other conditions into the relational expression,
이 관계식의 결과값인 래들 내 용강의 열 에너지 변화량은 -2.31857477794322이란 값이 산출된다.The amount of change in thermal energy of the molten steel in the ladle, which is the result of this relationship, is calculated as -2.31857477794322.
이처럼 상기 관계식으로 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 산출하여 이를 통해 미리 래들의 용강 주입량 및 시간에 따라 턴디쉬로 주입되는 용강의 온도를 실시간으로 예측하여 조업사고를 예방하고, 이와 동시에 용강의 온도를 관리할 수 있게 된다.Thus, the temperature change of the molten steel in the ladle is calculated, and the temperature of the molten steel injected into the tundish is predicted in real time according to the amount and time of the molten steel injected through the ladle, Management.
이와 같이 본 발명에서는 관계식을 통해 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 산출하여 이를 통해 미리 래들의 용강 주입량 및 시간에 따라 턴디쉬로 주입되는 용강의 온도를 실시간으로 예측하여 조업사고를 예방함과 동시에 용강의 온도를 관리 할 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, the amount of change in thermal energy of the molten steel in the ladle is calculated through the relational expression, and the temperature of the molten steel injected into the tundish according to the amount and time of the molten steel is predicted in real time, It is possible to control the temperature of the gas.
상기와 같은 연속주조공정의 용강 온도 예측 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다. The method of predicting the molten steel temperature in the continuous casting process is not limited to the construction and the operation of the embodiments described above. The embodiments may be configured so that all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made.
Claims (4)
상기 래들의 벽면에서 발생되는 대류열 손실량을 아래 수식 2를 통해 산출하는 단계;
상기 래들에서 턴디쉬로 주입되는 용강의 주입량을 아래 수식 3을 통해 산출하는 단계;
상기 아래 수식 1, 수식 2 및 수식 3을 관계식에 대입하여 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 산출하는 단계; 및
상기 산출된 래들 내 용강의 열 에너지 변화량을 통해 상기 래들에서 토출되는 용강의 온도를 예측하여 상기 용강의 온도를 조절하는 단계;를 포함하는 연속주조공정의 용강 온도 예측 방법.
수식 1
수식 2
수식 3
여기서, p는 용강밀도이고, CP 는 열용량이며, T는 용강 온도이고, T∞는 대기온도,이며, qwall는 단위면적당 대류 열전달량이며, A는 탕면 넓이이고, Q는 용강 주입량이며, Bwall은 용강 접촉 벽면 넓이이고, α는 복사 열 손실량 상수이며, β는 벽면 대류 열 손실량 상수이고, γ는 턴디쉬 용강 주입량 상수이다.
Calculating the amount of radiant heat loss on the molten steel injected into the ladle by storing and transferring the molten steel in the continuous casting process through Equation 1;
Calculating the amount of convective heat loss generated in the wall of the ladle through Equation (2);
Calculating an injection amount of molten steel injected into the tundish from the ladle through Equation 3;
Calculating a change in thermal energy of the molten steel in the ladle by substituting the following equations (1), (2) and (3) into the relational expression; And
And estimating the temperature of the molten steel discharged from the ladle through the calculated amount of change in thermal energy of the molten steel in the ladle to adjust the temperature of the molten steel.
Equation 1
Equation 2
Equation 3
Where P is the molten steel density, C P is the heat capacity, T is the molten steel temperature, T is the atmospheric temperature, q wall is the convective heat transfer amount per unit area, A is the bath surface area, Q is the molten steel injection amount, B wall is the width of the molten steel contact wall surface, α is the radiant heat loss constant, β is the wall surface convection heat loss constant, and γ is the tundish molten steel injection constant.
상기 관계식은
여기서, p는 용강밀도이고, CP 는 열용량이며, T는 용강 온도이고, T∞는 대기온도,이며, qwall는 단위면적당 대류 열전달량이며, A는 탕면 넓이이고, Q는 용강 주입량이며, V는 용강부피이고, Bwall은 용강 접촉 벽면 넓이이며, α는 복사 열 손실량 상수이고, β는 벽면 대류 열 손실량 상수이며, γ는 턴디쉬 용강 주입량 상수이며, Dt는 시간 변화량이고, D는 온도변화량을 말한다.
The method according to claim 1,
The relational expression
Where P is the molten steel density, C P is the heat capacity, T is the molten steel temperature, T is the atmospheric temperature, q wall is the convective heat transfer amount per unit area, A is the bath surface area, Q is the molten steel injection amount, V is the molten steel volume, B wall is the molten steel contact wall surface area, α is the radiant heat loss constant, β is the wall surface convection heat loss constant, γ is the tundish molten steel injection constant, Dt is the time variation, Change amount.
상기 래들에서 토출되는 용강량은 80 ~ 120ton이고, 토출량은 1 ~ 1.6ton/min 인 연속주조공정의 용강 온도 예측 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the amount of molten steel discharged from the ladle is 80 to 120 tons and the discharge amount is 1 to 1.6 ton / min.
상기 용강의 온도를 조절하는 단계에서는 상기 래들에서 상기 턴디쉬로 주입되는 용강의 양을 조절하여 상기 턴디쉬에 주입되는 용강의 온도를 조절하는 연속주조공정의 용강 온도 예측 방법.The method according to claim 1,
Wherein the temperature of the molten steel is controlled by adjusting the amount of molten steel injected into the tundish from the ladle to adjust the temperature of the molten steel injected into the tundish.
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| KR101908228B1 (en) * | 2017-05-23 | 2018-10-16 | 현대제철 주식회사 | Manufacturing method for biomass fuel throuth optimizing pretreatment temperature |
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2013
- 2013-02-27 KR KR1020130020950A patent/KR20140108410A/en not_active Application Discontinuation
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